2025年7月4日,应兰州大学泛第三极环境中心邀请,北京大学深圳研究生院仇知光副研究员进行了专题讲座。讲座由计慕侃教授主持,采用线下线上结合的方式进行。
地球上超过99%的微生物尚未被有效探索,尤其在极端环境中,稀有微生物和未培养的“微生物暗物质”构成了生态系统的关键遗传储备库。然而,受限于传统培养技术、测序深度及数据分析方法,这些低丰度微生物的功能与代谢潜能长期未被揭示。中国西北及青藏高原的盐湖具有高盐、高碱、低温等极端特性,是研究这类微生物的天然实验室,但其微生物基因组资源仍极度匮乏。

仇知光研究员介绍了自主研发的生物信息学工具BASALT(Binning Across a Series of Assemblies Toolkit),可识别覆盖率低至4倍的稀有微生物MAGs,显著提高了获得的环境基因组数目,并支持短读长与长读长测序数据联合分析,提升基因组完整性和准确性,实现了极端环境下稀有微生物基因组的高效挖掘。

通过对全国100多个盐湖开展系统性研究,发现盐度升高显著降低微生物多样性,但稀有类群通过异质性选择维持生态系统稳定性,并在共现网络中占据关键节点。鉴定出超过5.7万个中高质量宏基因组组装基因组(MAGs),其中97%的物种、75%的属未被命名,极大扩展了微生物“生命之树”。发现大量新型生物合成基因簇,93%为全新类型;部分微生物类群(如CPR细菌、阿斯加德古菌)携带氨氧化、卤代有机物还原脱卤等环境修复基因,并具备塑料降解潜力。

本次讲座吸引发了参会师生们的浓厚兴趣。会后,大家与仇知光副研究员针对BASALT的使用场景和微生物暗物质的资源开发进行了热烈的学术讨论,为进一步促进多学科交叉研究提供了良好平台。